1t Устройство относитс к автоматической пожарной сигнализации и может найти применение в качестве дат чика дыма на объектах, св занных с изготовлением, переработкой, хранением ли транспортировкой пожароопасных материалов. Целью изобрете1ш вл етс повышение чувствительности датчика. Па чертеже приведена оптическа схема предлагаемого датчика дыма. Предлагаемый датчик дыма содержи оптическую линию св зи в вщ;е преры вистого в контролируемых точках про странства одножильного световода 1 с разрывами 2, элементы 3 фокусиров ки излучени , проход щего через раз рыв 2 между торцами секп,нй световода 1, излучатель 4 и фотоприемйик 5, оптически св занные с входным торцом первой секции световода 1. Кроме того, датчик содержит опти ческий ответвитель 6, который установлен между входным торцом первой секции световода 1, фотоприемником 5 и излучателем 4, и гаситель излучени 7, установленный на выходном торце посло/и1ей световодной секции 1 Элеме т 3 фокусировки излучени выполнен в виде эллиптическохо зеркального отражател , один фокус 8 которого совмещен г. выходным торцом предьщущей, а другой фокус 9 совмещен с входным торцом последующей свето1зодных секций 1 , которые расположены таким образом, что их оптические оси пересекаютс на поверхнос ти эллиптического отражател 3. Световод 1 с разрывами 2 предназначен дл передачи излучени в контролируемую среду. Элементы 3 фокусировки обеспечивают направленную пере дачу излучени по световодныт- секци м 1, Излучатель 4 формирует задан ный световой поток в контролируемых точках пространства. Фотоприемник 5 преобразует оптическое излучение, рассе нное частицами дыма, в электри ческий сигнал. Оптический ответвитель 6 представ л ет собой пр моугольную призму, выполненную из двух совмещенньк гран ми треугольных призм, при этом на одну из совмещенных граней нанесена полуотражающа пленка алюмини , что обеспечивает передачу излучени от излучател 4 на входной торец первой секции световода 1 и прием обратно 22 рассе нного дымом излучени на фотоприемник 5. . Гаситель 7 излучени предназначен дл поглощени падающего на него излучени и может быть выполнен в виде зачерненной поверхности выходного торца последней секции световода 1. Элемент 3 фокусировки выполнен в виде эллиптического) зеркального отражател , что обеспечивает однозначное местоположение в пространстве его фокусов 8 и 9. При расположении источника света в одном изфокусов эллиптического зеркала, например в фокусе 8, свет, исход щий из этого фокуса, после отражени от поверхности эллиптического зеркала всегда попадает на другой его фокус 9. Установка выходного торца предыдущей и входного торца последующей световодных секций 1 в фокусах 8 и 9 эллиптического отражател 3 обеспеч1п ает полную передачу оптической мощности через всё световодные секции 1 с разрывами 2. Датчик дьма работает следующим образом. При отсутствии дыма излучение излучател 4 проходит через оптический ответвитель 6 на входной торец первой секции световода 1 и распростран етсу по световоду 1 к выходному торцу первой секции до разрыва 2. Излучение с выходного торца (фокус 8) первой секции световода попадает на зеркальную эллиптическую поверхность отражател 3 и собираетс на входном торце второй секции в фокусе 9 и далее проходит по второй световодной секции 1 до очередного разрыва 2. После прохомодени всех последовательно включенных секций световода 1 излучение, генерируемое излучателем 4, поглощаетс гасителем 7 излучени . Поток излучени , встречный потоку излучени излучател 4, отсутствует и. следовательно, отсутствует вь ходной сигнал фотоприемника 5. При по влении дыма в разрьше 2 между секци ми световода 1 поток излучени излучател 4, поступающий в разрыв 2 и отраженный от эллиптического отра;кател 3, рассеиваетс частицами дыма на выходной торец предыдущей секции (торец, расположенньм в фокусе 8), который принимает рассе нное дымом излучение в щироком1t The device relates to an automatic fire alarm and can be used as a smoke detector at sites related to the manufacture, processing, storage or transportation of fire-hazardous materials. The aim of the invention is to increase the sensitivity of the sensor. The drawing shows the optical layout of the proposed smoke sensor. The proposed smoke sensor contains an optical communication line in the intermittent at monitored points in the space of a single-core fiber 1 with gaps 2, the elements 3 of focusing the radiation passing through the gap 2 between the ends of the sec, the optical fiber 1, the emitter 4 and the photodetector 5, optically coupled to the input end of the first section of the light guide 1. In addition, the sensor includes an optical coupler 6, which is installed between the input end of the first section of the light guide 1, the photoreceiver 5 and the radiator 4, and a radiation damper 7 installed at the output The end face after the light guide section 1 of the radiation focusing element 3 is made in the form of an elliptical mirror reflector, one focus 8 of which is aligned with the output end of the previous one, and the other focus 9 combined with the input end of the subsequent light output sections 1, which are arranged in such a way that their optical axes intersect on the surface of an elliptical reflector 3. Light guide 1 with discontinuities 2 is designed to transmit radiation into a controlled medium. The focusing elements 3 provide directional transmission of radiation through the light-guiding sections 1. The emitter 4 forms a predetermined light flux at controlled points in space. Photodetector 5 converts optical radiation scattered by smoke particles into an electrical signal. The optical coupler 6 is a rectangular prism made of two combined faces of triangular prisms, with a semi-reflective aluminum film applied to one of the combined faces, which ensures the transmission of radiation from the emitter 4 to the input end of the first section of the optical fiber 1 and receiving back 22 radiation scattered by smoke on the photodetector. 5.. The radiation damper 7 is designed to absorb the radiation incident on it and can be made in the form of the blackened surface of the output end of the last section of the optical fiber 1. The focusing element 3 is made in the form of an elliptical mirror reflector, which provides an unambiguous location in the space of its foci 8 and 9. When located the light source in one of the foci of the elliptical mirror, for example in focus 8, the light emanating from this focus, after reflection from the surface of the elliptical mirror, always falls on the other Focus 9. The installation of the output end of the previous and the input end of the subsequent light guide sections 1 in the foci 8 and 9 of the elliptical reflector 3 ensures complete transmission of optical power through all the light guide sections 1 with gaps 2. The dyma sensor works as follows. In the absence of smoke, the radiation from the emitter 4 passes through the optical coupler 6 to the input end of the first section of the light guide 1 and propagates through the light guide 1 to the output end of the first section until it breaks 2. The radiation from the output end (focus 8) of the first section of the light guide falls on the reflector elliptical mirror surface 3 and is collected at the input end of the second section at the focus 9 and then passes through the second light guide section 1 until the next break 2. After all consecutively connected sections of the light guide 1 are released, the radiation generated driven by emitter 4, absorbed by the absorber 7 radiation. The radiation flux opposite to the flux of the radiator 4 is absent and. therefore, there is no photodetector input signal 5. When smoke appears in the gap 2 between the sections of the optical fiber 1, the radiation flux of the radiator 4, which enters the gap 2 and is reflected from the elliptical branch; cattel 3, is scattered by smoke particles to the output end of the previous section (end, located in focus 8), which receives radiation scattered by smoke in a wide
интервале углов рассе ни . Последний может быть задан путем установки большой апертуры торца световода в фокусе 8 и выбора параметров эллиптического отражател . Интервал углов рассе ни может охватьюать углы рассе ни от в 10до 0 150, охватыва все промежуточные значени , в том числе и пр мой угол. Рассе нное дымом излучение попадает на выходной торец секции световода 1, проходит через все предьщущие секции световод 1 и разрывы 2 на входной торец первой секции световода 1 и при помощи оптического ответвител 6 отводитс на фотоприемник 5, который формирует выходной электрический, сигнал датчика .spacing angles scattered. The latter can be specified by setting a large aperture of the end of the fiber in focus 8 and selecting the parameters of an elliptical reflector. The interval of scattering angles may encompass angles scattered from 10 to 150, covering all intermediate values, including the right angle. The radiation scattered by smoke reaches the output end of the light guide section 1, passes through all the previous light guide sections 1 and the gaps 2 to the input end of the first light guide section 1 and with the help of an optical coupler 6 is led to the photodetector 5, which forms the electrical output of the sensor.
Таким образом, предлагаемое устройство в отличие от известного имеет только одну оптическую линию св зи , выполненную в виде одножильного световода, который обеспечивает передачу излучени излучател 4 в контролируемые точки пространства и передачу обратно рассе нного полезного сигнала (излучени , рассе нного частицами дыма), что сокращает число линий св зи и снижает ее стоимость.Thus, the proposed device, in contrast to the known, has only one optical communication line, made in the form of a single-core fiber, which provides the transmission of radiation from the radiator 4 to controlled points of space and the transmission of the backscattered useful signal (radiation scattered by particles of smoke), which reduces the number of communication lines and reduces its cost.
Кроме того, в предлагаемом датчике не предъ вл ютс повышенные требовани к качеству обработки торцов световодных секций, так как торцы установлены в фокусах эллиптического отражател , что обеспечивает двунаправленную передачу излучени между секци ми световода 1 с незначительными потер ми оптической мощности что повьшает чувствительность к дыму. В предлагаемом датчике регистрируетс рассе нное частицами дыма излучение в широком интервале углов рассе ни (в том числе и под пр мым углом) за счет регистрации рассе нного дымом излучени двух потоков, падающего на эллиптическую поверхность и отраженного от нее, что повышает чувствительность датчика к дымовым аэрозол м с промежуточными (между черным и белым дымом) микрофизическими параметрами.In addition, in the proposed sensor there are no increased requirements for the quality of the processing of the ends of the light guide sections, since the ends are installed at the foci of an elliptical reflector, which provides bi-directional radiation transmission between the sections of the optical fiber 1 with a slight loss of optical power, which increases the sensitivity to smoke. In the proposed sensor, radiation scattered by particles of smoke is recorded in a wide range of scattering angles (including at a right angle) by detecting the radiation of two streams scattered by smoke that falls on an elliptical surface and is reflected from it, which increases the sensor's sensitivity to smoke. aerosols with intermediate (between black and white smoke) microphysical parameters.